Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard anunciaron un avance en la comprensión de la durabilidad del hormigón romano antiguo. El Confidencial informó que el equipo, liderado por el profesor Admir Masic, descubrió que los romanos empleaban una técnica llamada "mezcla caliente", lo que podría explicar la notable resistencia de estructuras como el Panteón.
Durante décadas, los científicos han intentado desentrañar el secreto detrás de la longevidad del hormigón romano. Según Science Alert, los análisis modernos revelaron que las técnicas de mezcla de los romanos eran más sofisticadas de lo que se pensaba anteriormente. Masic y su equipo estudiaron muestras de hormigón del sitio arqueológico de Privernum en Italia, que datan de hace casi 2.000 años, utilizando métodos avanzados como microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de rayos X.
Uno de los hallazgos clave fue la presencia de pequeños trozos blancos de cal, conocidos como clastos, dentro del concreto. Estos clastos de cal fueron inicialmente considerados como signos de mala mano de obra. Sin embargo, Masic desafió esta noción. "Siempre me molestó la idea de que la presencia de estos clastos de cal se atribuyera simplemente a un bajo control de calidad", dijo, según Science Alert. Al examinar los clastos con microscopios especiales, el equipo concluyó que se originaron a partir de cal viva añadida directamente durante el proceso de mezcla, un método conocido como mezcla caliente.
Science Alert informó que la mezcla caliente implica agregar cal viva (óxido de calcio) a la mezcla en lugar de cal apagada (hidróxido de calcio), generando temperaturas de casi 400 grados Celsius. Este proceso no solo produjo compuestos de alta temperatura que de otra manera no se formarían, sino que también redujo los tiempos de curado y fraguado, permitiendo una construcción más rápida. "Las ventajas de la mezcla caliente son notables", explicó Masic.
Los clastos de cal resultantes de la mezcla caliente otorgaron propiedades de auto-sanación al concreto. Cuando se formaban grietas, preferencialmente se dirigían hacia los clastos de cal debido a su mayor área superficial. Al entrar en contacto con agua, la cal reactiva liberaba soluciones ricas en calcio que se endurecían en carbonato de calcio, sellando naturalmente las grietas. Este fenómeno ayudó a mantener la integridad estructural del concreto romano a lo largo de los siglos, según lo señalado por Scienze Notizie.
El equipo probó esta teoría creando muestras de concreto utilizando recetas antiguas con cal viva y controles sin ella. Science Alert informó que cuando agrietaron intencionalmente las muestras y las expusieron al agua, el concreto con cal viva se curó por completo en dos semanas, mientras que las muestras de control permanecieron agrietadas. "Es emocionante pensar en cómo estas formulaciones de concreto más duraderas no solo pueden prolongar la vida de estos materiales, sino también mejorar la durabilidad de las formulaciones de concreto impresas en 3D", declaró Masic, según Science Alert.
Entender el mecanismo de auto-curación del concreto romano abre caminos para desarrollar materiales modernos más sostenibles y duraderos. El Confidencial destacó que el concreto moderno, basado en cemento Portland desarrollado en el siglo XIX, es menos duradero y más contaminante que su contraparte antigua. La fabricación de concreto contribuye aproximadamente al 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero, según lo informado por The New York Times.
Investigadores como Masic tienen la esperanza de que la incorporación de técnicas antiguas pueda reducir el impacto ambiental del concreto moderno. "El uso de técnicas antiguas podría extender la vida útil del concreto moderno y reducir su impacto ambiental", informó El Confidencial. DMAT, una empresa fundada por Masic, tiene como objetivo integrar los principios de la química del concreto romano en aplicaciones modernas. Según The New York Times, DMAT vende un aditivo que asegura sellar grietas en el concreto, lo que podría reducir la dependencia del cemento Portland.
No todos los expertos están de acuerdo en la centralidad de la mezcla caliente en el concreto autorreparable de los romanos. The New York Times informó que Marie Jackson, una geóloga de la Universidad de Utah, cree que la clave radica en los materiales mezclados con cal, como la puzolana, un tipo de ceniza volcánica. Jackson y sus colaboradores han probado sus hipótesis creando análogos modernos del concreto romano. "La forma en que los romanos eligieron los materiales realmente bloqueó la propagación de las fracturas. Ellos eran los maestros", declaró Jackson.
La investigación adicional realizada por el equipo de Jackson involucró la construcción de arcos de concreto, sumergiéndolos en agua de mar y observando su resistencia con el tiempo. El New York Times informó que los arcos podían resistir dos o tres veces más fuerza después de 50 días bajo el agua. Sus hallazgos sugieren que la formación de minerales como la estratlingita contribuye a la resistencia a largo plazo del concreto.
La búsqueda para descifrar el concreto romano también se extiende a aplicaciones extraterrestres. IFLScience informó que los investigadores exploraron la posibilidad de utilizar técnicas similares para crear materiales de construcción en Marte. Al combinar regolito marciano -el polvo abundante en la superficie del planeta- con albúmina de suero humano proveniente del plasma sanguíneo, propusieron crear un concreto conocido como AstroCrete. "Aunque es un poco extraño, la sangre puede ser utilizada para crear concreto o ladrillos fuertes para la construcción in situ en Marte", afirmó el equipo según IFLScience.
La idea capitaliza los recursos disponibles en Marte o dentro de los propios astronautas. La urea, extraída de las lágrimas, el sudor o la orina, podría utilizarse para mejorar la resistencia a la tracción del concreto. "El proceso de producción es sencillo. Los agregados (regolito marciano) se unen a través del contacto con albúmina de suero humano", explicó el equipo.
Si bien AstroCrete presenta una solución novedosa para hábitats marcianos, destaca el amplio potencial de técnicas antiguas para resolver desafíos modernos. Los investigadores continúan estudiando el concreto romano no solo para preservar estructuras históricas, sino también para inspirar prácticas sostenibles hoy en día. Como reflexionó Masic, comprender estos métodos probados con el tiempo podría llevar a "versiones modernas más ecológicas y duraderas del concreto", según The New York Times.
Este artículo fue escrito en colaboración con la empresa de inteligencia artificial generativa Alchemiq.